本發(fā)明涉及氣象預(yù)報(bào)，尤其涉及一種基于ai氣象預(yù)報(bào)模型與wrf模型的氣象預(yù)報(bào)方法。

背景技術(shù)：

1、ai氣象預(yù)報(bào)的時(shí)空分辨率通常受到其輸入訓(xùn)練數(shù)據(jù)的限制。在訓(xùn)練過(guò)程中，模型學(xué)習(xí)了輸入數(shù)據(jù)中的模式和趨勢(shì)，并試圖在預(yù)測(cè)時(shí)將這些模式和趨勢(shì)推廣到新的數(shù)據(jù)。如果訓(xùn)練數(shù)據(jù)的時(shí)空分辨率較低，模型可能會(huì)在其預(yù)測(cè)中缺乏對(duì)更細(xì)粒度時(shí)空特征的準(zhǔn)確性。例如，常規(guī)ai氣象預(yù)報(bào)使用的訓(xùn)練數(shù)據(jù)一般為再分析數(shù)據(jù)，空間分辨率最小為0.25°×0.25°，時(shí)間分辨率最小為1h，這就導(dǎo)致對(duì)于小尺度區(qū)域(局部地區(qū))氣象預(yù)報(bào)來(lái)說(shuō)，預(yù)報(bào)時(shí)空分辨率不達(dá)標(biāo)。

2、有鑒于此，如何將ai氣象預(yù)報(bào)應(yīng)用到小尺度區(qū)域氣象預(yù)報(bào)就成了當(dāng)前亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、第一方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于ai氣象預(yù)報(bào)模型與wrf模型的氣象預(yù)報(bào)方法，該方法包括：

2、使用ai氣象預(yù)報(bào)模型，以全球尺度為基礎(chǔ)生成高時(shí)空分辨率的氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)，得到氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件；

3、將氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件轉(zhuǎn)換為wrf預(yù)處理系統(tǒng)可處理的目標(biāo)氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件；

4、使用wrf預(yù)處理系統(tǒng)將目標(biāo)氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件中的數(shù)據(jù)插值到指定小尺度區(qū)域；

5、運(yùn)行wrf模型以及資料同化系統(tǒng)，其中，以wrf預(yù)處理系統(tǒng)的輸出結(jié)果作為wrf模型的初始場(chǎng)和邊界場(chǎng)，并通過(guò)資料同化系統(tǒng)融合觀測(cè)數(shù)據(jù)；

6、通過(guò)wrf模型對(duì)指定小尺度區(qū)域進(jìn)行未來(lái)氣象預(yù)報(bào)。

7、在第一方面的一些可實(shí)現(xiàn)方式中，在使用wrf預(yù)處理系統(tǒng)將目標(biāo)氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件中的數(shù)據(jù)插值到指定小尺度區(qū)域之前，該方法還包括：

8、識(shí)別最新發(fā)布的再分析數(shù)據(jù)，得到土壤數(shù)據(jù)，將土壤數(shù)據(jù)嵌套至目標(biāo)氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件。

9、在第一方面的一些可實(shí)現(xiàn)方式中，將土壤數(shù)據(jù)嵌套至目標(biāo)氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件，包括：

10、將土壤數(shù)據(jù)的時(shí)間調(diào)整為未來(lái)預(yù)報(bào)的時(shí)刻，確保其與目標(biāo)氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件中的數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔一致，進(jìn)而將土壤數(shù)據(jù)嵌套至目標(biāo)氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件。

11、在第一方面的一些可實(shí)現(xiàn)方式中，使用ai氣象預(yù)報(bào)模型，以全球尺度為基礎(chǔ)生成高時(shí)空分辨率的氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)，得到氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件，包括：

12、使用ai氣象預(yù)報(bào)模型，以全球尺度為基礎(chǔ)生成高時(shí)空分辨率的氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)，并將氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)以netcdf格式保存，得到氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件。

13、在第一方面的一些可實(shí)現(xiàn)方式中，將氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件轉(zhuǎn)換為wrf預(yù)處理系統(tǒng)可處理的目標(biāo)氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件，包括：

14、將氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件由netcdf格式轉(zhuǎn)換為wrf預(yù)處理系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的輸入文件格式，得到wrf預(yù)處理系統(tǒng)可處理的目標(biāo)氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件。

15、在第一方面的一些可實(shí)現(xiàn)方式中，ai氣象預(yù)報(bào)模型為graphcast大模型或者盤(pán)古大模型。

16、在第一方面的一些可實(shí)現(xiàn)方式中，該方法還包括：

17、對(duì)未來(lái)氣象預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行可視化輸出，以便用戶觀看。

18、第二方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于ai氣象預(yù)報(bào)模型與wrf模型的氣象預(yù)報(bào)裝置，該裝置包括：

19、生成模塊，用于使用ai氣象預(yù)報(bào)模型，以全球尺度為基礎(chǔ)生成高時(shí)空分辨率的氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)，得到氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件；

20、轉(zhuǎn)換模塊，用于將氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件轉(zhuǎn)換為wrf預(yù)處理系統(tǒng)可處理的目標(biāo)氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件；

21、插值模塊，用于使用wrf預(yù)處理系統(tǒng)將目標(biāo)氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件中的數(shù)據(jù)插值到指定小尺度區(qū)域；

22、運(yùn)行模塊，用于運(yùn)行wrf模型以及資料同化系統(tǒng)，其中，以wrf預(yù)處理系統(tǒng)的輸出結(jié)果作為wrf模型的初始場(chǎng)和邊界場(chǎng)，并通過(guò)資料同化系統(tǒng)融合觀測(cè)數(shù)據(jù)；

23、預(yù)報(bào)模塊，用于通過(guò)wrf模型對(duì)指定小尺度區(qū)域進(jìn)行未來(lái)氣象預(yù)報(bào)。

24、第三方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括：至少一個(gè)處理器；以及與至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器；存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被至少一個(gè)處理器執(zhí)行的指令，指令被至少一個(gè)處理器執(zhí)行，以使至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行如上所述的方法。

25、第四方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令的非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)指令用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如上所述的方法。

26、在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以基于wrf模式將ai氣象預(yù)報(bào)應(yīng)用到小尺度區(qū)域氣象預(yù)報(bào)，并能夠提高小尺度區(qū)域氣象預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性。

27、應(yīng)當(dāng)理解，
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
部分中所描述的內(nèi)容并非旨在限定本發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征，亦非用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過(guò)以下的描述變得容易理解。

技術(shù)特征：

1.一種基于ai氣象預(yù)報(bào)模型與wrf模型的氣象預(yù)報(bào)方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述使用所述wrf預(yù)處理系統(tǒng)將所述目標(biāo)氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件中的數(shù)據(jù)插值到指定小尺度區(qū)域之前，所述方法還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述將所述土壤數(shù)據(jù)嵌套至所述目標(biāo)氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用ai氣象預(yù)報(bào)模型，以全球尺度為基礎(chǔ)生成高時(shí)空分辨率的氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)，得到氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述將所述氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件轉(zhuǎn)換為wrf預(yù)處理系統(tǒng)可處理的目標(biāo)氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述ai氣象預(yù)報(bào)模型為graphcast大模型或者盤(pán)古大模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

8.一種基于ai氣象預(yù)報(bào)模型與wrf模型的氣象預(yù)報(bào)裝置，其特征在于，所述裝置包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：

10.一種存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令的非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)指令用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于AI氣象預(yù)報(bào)模型與WRF模型的氣象預(yù)報(bào)方法，應(yīng)用于氣象預(yù)報(bào)技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：使用AI氣象預(yù)報(bào)模型，以全球尺度為基礎(chǔ)生成高時(shí)空分辨率的氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)，得到氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件；將氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件轉(zhuǎn)換為WRF預(yù)處理系統(tǒng)可處理的目標(biāo)氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件；使用WRF預(yù)處理系統(tǒng)將目標(biāo)氣象預(yù)報(bào)場(chǎng)文件中的數(shù)據(jù)插值到指定小尺度區(qū)域；運(yùn)行WRF模型以及資料同化系統(tǒng)，其中，以WRF預(yù)處理系統(tǒng)的輸出結(jié)果作為WRF模型的初始場(chǎng)和邊界場(chǎng)，并通過(guò)資料同化系統(tǒng)融合觀測(cè)數(shù)據(jù)；通過(guò)WRF模型對(duì)指定小尺度區(qū)域進(jìn)行未來(lái)氣象預(yù)報(bào)。以此方式，可以基于WRF模式將AI氣象預(yù)報(bào)應(yīng)用到小尺度區(qū)域氣象預(yù)報(bào)，并能夠提高小尺度區(qū)域氣象預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：殷馨玉,孫世軍,張靜靜,于雙閣,李紫薇,程琳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京玖天氣象科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/26